CN201750416U - 一种光收发模块的接收光功率监视电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种光收发模块的接收光功率监视电路，包括一光电二极管PD、第一、第二PNP型三极管和第一采样电阻，第一、第二PNP型三极管的基极相连接，两发射极并接电源V_CC，形成电流镜像电路；光电二极管PD的阴极连接第一PNP型三极管集电极，其阳极接地；第一采样电阻的一端作为第一采样点1连接第二PNP型三极管的集电极，另一端接地；还包括一运算放大器、一隔离电阻、一输入电阻和一反馈电阻，隔离电阻的一端连接运算放大器的正输入端，另一端连接第二PNP型三极管的集电极；所述输入电阻的一端连接运算放大器的负输入端，另一端接地；反馈电阻连接于运算放大器的负输入端与输出端之间，运算放大器的输出端为第二采样点2。增加了光功率的动态范围。

Description

一种光收发模块的接收光功率监视电路

技术领域

本实用新型涉及一种光收发模块的光接收电路，尤其涉及一种光收发模块的接收光功率监视电路。

背景技术

随着光纤通讯行业的迅猛发展，光电、电光相互转换的光收发模块应用也越来越多，***厂商对光收发模块的要求也越来越高。在大量使用的光传输***中，很多基站是设置在户外甚至是远离人烟的场地，这就使得光传输***必须具备自监视及上报功能。对***中光收发模块而言，也必须具备自监视功能。其中对光电模块的要求也从最初的只是完成光电、电光的相互转换功能到可以提供数字诊断监视DDM(digital diagnostics monitoring，简称DDM)功能，从基本的DDM到高精度、宽动态范围的DDM。光收发模块的DDM功能，需要提供几个***关心，便于失效定位的参数。其中光收发模块中接收光功率是很重要的一个参数，此参数会帮助***定位传输光纤的工作状态。

目前最常用的光收发模块的接收光功率的监视电路如图1所示，包括一光电二极管PD6、第一、第二PNP型三极管1、2和一采样电阻4，两PNP型三极管形成电流镜像电路，其中两发射极并接电源V_CC，光电二极管PD6的阴极连接第一PNP型三极管1集电极，其阳极接地；采样电阻4的一端作为采样点连接第二PNP型三极管2的集电极，另一端接地。该种电路实现简单，但接收光功率的动态范围比较窄(＜20dB)，在接近动态范围的边缘，其监视精度也不能保证。

发明内容

为了克服以上缺点，本实用新型提供一种宽动态范围的光收发模块的接收光功率监视电路。

为达到以上发明目的，本实用新型提供一种光收发模块的接收光功率监视电路，包括一光电二极管PD、第一、第二PNP型三极管和第一采样电阻，第一、第二PNP型三极管的基极相连接，两发射极并接电源V_CC，形成电流镜像电路；光电二极管PD的阴极连接第一PNP型三极管集电极，其阳极接地；第一采样电阻的一端作为第一采样点1连接第二PNP型三极管的集电极，另一端接地；还包括一运算放大器、一隔离电阻、一输入电阻和一反馈电阻，所述隔离电阻的一端连接运算放大器的正输入端，另一端连接第二PNP型三极管的集电极；所述输入电阻的一端连接运算放大器的负输入端，另一端接地；所述反馈电阻连接于运算放大器的负输入端与输出端之间，运算放大器(30)的输出端为第二采样点2。

所述第一采样电阻的取值范围0.1KΩ～10KΩ。

所述Vcc取3.3V或5V。

上述技术方案中由于有两个采样点，这样当接收小信号时使用运算放大器的输出，当接收大信号时则使用第一采样电阻的输出，采用该种方法相当于加宽了采样功率的范围，即加大了光收发模块的接收光功率动态范围(＞25dB)，降低了对模数转换器的分辨率要求，提高了监视精度。而其中第一、第二PNP型三极管还可以采用集成电路芯片实现，整个监视电路简单方便。

附图说明

图1表示现有技术光收发模块的接收光功率监视电路。

图2表示本实用新型光收发模块的接收光功率监视电路。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。

如图2所示的光收发模块的接收光功率监视电路，包括一光电二极管PD60、第一、第二PNP型三极管10、20和第一采样电阻40，第一、第二PNP型三极管10、20的基极相连接，两发射极并接电源V_CC，第一PNP型三极管10的基极与集电极连接在一起，形成电流镜像电路，Vcc取3.3V或5V。光电二极管PD60的阴极连接第一PNP型三极管10集电极，其阳极接地。第一采样电阻40的一端作为第一采样点1连接第二PNP型三极管20的集电极，另一端接地，并设定第一采样点1的第一采样电压V₁。另外，该接收光功率的监视电路还包括一运算放大器30、一隔离电阻50、一输入电阻70和一反馈电阻80，隔离电阻50的一端连接运算放大器30的正输入端，另一端连接第二PNP型三极管20的集电极；输入电阻70的一端连接运算放大器30的负输入端，另一端接地；反馈电阻80连接于运算放大器30的负输入端与输出端之间，运算放大器30的输出端为第二采样点2，其采样电压V₂。

正常工作时，电流流经第一PNP型三极管10的发射端，由于光电二极管PD60的阴极连接第一PNP型三极管10的集电极，光电二极管PD60反偏，则光电二极管PD60正常工作并有一定的光电流。由于第一、第二PNP型三极管10、20两者的基极和第一PNP型三极管10的集电极连接在一起，形成了镜像电流电路，因此两个三极管的集电极电流相等。

当光电二极管PD的电流I_PD很小，即接收光功率很小时，第一采样电阻40的第一采样电压V₁＝I_PD.R1(其中I_PD表示流经光电二极管PD的电流，R1表示第一采样电阻40的阻值)；运算放大器30的输出电压V₂＝V₁.R4/R3(R4表示反馈电阻80的阻值，R3表示输入电阻70的阻值)。设置R4大于R3，放大倍数根据接收功率的动态范围来确定。这样小信号时使用运算放大器30的输出电压V₂来做为DDM输出，就提高了监视的精度。而当光电二极管PD的电流I_PD很大，即接收光功率很大时，把第一采样电压V₁做为DDM值输出。这样，对大信号就降低了放大倍数，而此时第二采样电压V₂已经超出了模数转换器的输入电压范围。

其中第一采样电阻40的取值范围为0.1KΩ～10KΩ，运算放大器的放大倍数为R4/R3，假设监视接收光功率范围为-29dBm到-4dBm，(-29dBm＝0.00125mW，-4dBm＝0.158mW)R4与R3的取值比就约为：0.158/0.00125＝126。依据此法就可以确定R3与R4的阻值大小。

在小信号时使用大的放大倍数，在大信号时使用小的放大倍数，用这种方法相当于加宽了采样功率的范围，即加大了接收光功率监视的动态范围，降低了对模数转换器的分辨率要求，提高了监视精度。而其中的第一、第二PNP型三极管10、20两者还可以采用集成电路芯片实现，方法更加地简单。

Claims (3)

1.一种光收发模块的接收光功率监视电路，包括一光电二极管PD(60)、第一、第二PNP型三极管(10、20)和第一采样电阻(40)，第一、第二PNP型三极管(10、20)的基极相连接，两发射极并接电源V_CC，形成电流镜像电路；光电二极管PD(60)的阴极连接第一PNP型三极管(10)集电极，其阳极接地；第一采样电阻(40)的一端作为第一采样点1连接第二PNP型三极管(20)的集电极，另一端接地；其特征在于，还包括一运算放大器(30)、一隔离电阻(50)、一输入电阻(70)和一反馈电阻(80)，所述隔离电阻(50)的一端连接运算放大器(30)的正输入端，另一端连接第二PNP型三极管(20)的集电极；所述输入电阻(70)的一端连接运算放大器(30)的负输入端，另一端接地；所述反馈电阻(80)连接于运算放大器(30)的负输入端与输出端之间，运算放大器(30)的输出端为第二采样点2。

2.根据权利要求1所述的光收发模块的接收光功率监视电路，其特征在于，所述第一采样电阻(40)的取值范围0.1KΩ～10KΩ。

3.根据权利要求2所述的光收发模块的接收光功率监视电路，其特征在于，所述Vcc取3.3V或5V。

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